Кристаллизатор

Абразивная промышленность, производство циркониевого электрокорунда. Задача: повышение качества получаемого материала путем повышения однородности химического и фазового состава. Сущность полезной модели: кристаллизатор состоит из металлической емкости 1, в которой размещены с зазором друг относительно друга вертикальные металлические пластины 3. Кристаллизатор снабжен крышкой 6, установленной в направляющих 5 емкости 1. Положительный эффект: повышение качества получаемого материала, сокращение пористого материала, отправляемого на вторичный переплав на 30-40%.

Полезная модель относится к абразивной промышленности, а именно, к конструкциям кристаллизатора для изготовления пластин преимущественно из циркониевого электрокорунда для дальнейшего получения из них зерна и шлифовальных кругов.

Известен кристаллизатор для получения циркониевого корунда, содержащий металлическую сварную емкость и размещенные внутри емкости с зазором друг относительно друга параллельные пластины, опирающиеся кронштейнами на боковые полки емкости [1]. Пластины не связаны друг с другом. Емкость размещена на колесной ходовой части.

Недостатком указанного аналога является сложность обслуживания в связи с повышенной трудоемкостью извлечения каждой пластины отдельно.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является кристаллизатор, содержащий металлическую емкость с вертикальными металлическими пластинами, установленными внутри емкости с зазором друг относительно друга [2]. Комплект пластин собран в кассету. Контур нижней части пластин повторяет контур донной части емкости. В верхней части каждой пластины выполнен V-образный вырез, образующий с вырезами других пластин продольный лоток. Так как пластины собраны в кассету, упрощается обслуживание кристаллизатора. Однако в связи с тем, что расплав верхней и нижней частей охлаждается с различной скоростью, т.к. теплопроводность металла выше теплопроводности воздуха, наблюдается повышенная пористость слоев, изменение кристаллического строения. Это снижает качество получаемых пластин, а, следовательно, производимого материала (циркониевого электрокорунда), ведет к нестабильности его химического и фазового состава.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества получаемого материала путем повышения однородности химического и фазового состава.

Поставленная задача достигается тем, что кристаллизатор, содержащий металлическую емкость с вертикальными металлическими пластинами, установленными внутри емкости с зазором друг относительно друга и собранными в кассету, согласно полезной модели, снабжен крышкой, выполненной с отверстием заливки расплава, и смонтированной в направляющих емкости. То, что кристаллизатор имеет крышку с заливочным отверстием, позволяет создать условия для охлаждения с одинаковой скоростью всей массы расплава и получить однородную кристаллическую структуру материала, исключив 30-40% потери из-за повышенной пористости.

Предлагаемый кристаллизатор проиллюстрирован чертежом. Кристаллизатор состоит из металлической емкости 1, снабженной ходовой частью 2 (колеса). Внутри емкости 1 размещены с зазором друг относительно друга вертикальные металлические пластины 3, собранные на стержнях 4 в кассету. В направляющих 5 емкости 1 установлена крышка 6. В крышке 6 имеется, по крайней мере, одно отверстие 7 заливки расплава.

Предлагаемый кристаллизатор работает следующим образом. В исходном положении емкость 1 закрыта крышкой 6. При разливке расплава из печи через отверстие 7 емкость 1 посредством ходовой части перемещается вперед, при этом крышку удерживают в направляющих 5 емкости 1 в исходном положении. Расплав постепенно заполняет зазоры между вертикальными металлическими пластинами 3. Через второе отверстие 7 ведут наблюдение за этим заполнением. После полного заполнения зазоров между пластинами 3 и охлаждения расплава кассету из собранных на стержне 4 пластин 3 извлекают из емкости 1 и производят выгрузку образовавшихся пластин циркониевого электрокорунда.

На ОАО "Челябинский абразивный завод" изготовлен предлагаемый кристаллизатор. Количество пористого материала, отправляемого на вторичный переплав, снизилось с 30-40% до 5%. Химический и фазовый анализ проб материалов, отобранный в верхней и нижней частях кристаллизатора показал однородность состава.

Предлагаемый кристаллизатор найдет применение в абразивной промышленности для получения материалов с высокими механическими характеристиками при изготовлении инструмента для обдирочных кругов.

Источники информации

1. Патент США №4070796, МКИ С 09 С Ул, заяв. 27.12.71, опубликован 31.01.78

2. Патент РФ №2144502 "Циркониевый электрокорунд, способ его получения и кристаллизатор для его получения", МКИ ⁷ CO 1 F ⁷/₃₈ , от 20.01.2000

Кристаллизатор, содержащий снабженную ходовой частью металлическую емкость с вертикальными металлическими пластинами, размещенными внутри емкости с зазором друг относительно друга и собранными в кассету, отличающийся тем, что он снабжен крышкой, выполненной с отверстием заливки расплава, и смонтированной в направляющих емкости.